KR20010006549A - 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈 - Google Patents

부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈 Download PDF

Info

Publication number
KR20010006549A
KR20010006549A KR1019997009639A KR19997009639A KR20010006549A KR 20010006549 A KR20010006549 A KR 20010006549A KR 1019997009639 A KR1019997009639 A KR 1019997009639A KR 19997009639 A KR19997009639 A KR 19997009639A KR 20010006549 A KR20010006549 A KR 20010006549A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
spring
composite
frame
spring module
module
Prior art date
Application number
KR1019997009639A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100644774B1 (ko
Inventor
마크 제이. 퀸타일
유진 컨스탄티네스쿠
로버트 에프 와그너
Original Assignee
오하이오 매트리스 컴패니 라이센싱 앤드 컴포넌츠 그룹
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 오하이오 매트리스 컴패니 라이센싱 앤드 컴포넌츠 그룹 filed Critical 오하이오 매트리스 컴패니 라이센싱 앤드 컴포넌츠 그룹
Publication of KR20010006549A publication Critical patent/KR20010006549A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100644774B1 publication Critical patent/KR100644774B1/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F1/00—Springs
    • F16F1/02—Springs made of steel or other material having low internal friction; Wound, torsion, leaf, cup, ring or the like springs, the material of the spring not being relevant
    • F16F1/18—Leaf springs
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F2224/00—Materials; Material properties
    • F16F2224/02—Materials; Material properties solids
    • F16F2224/0241—Fibre-reinforced plastics [FRP]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Mattresses And Other Support Structures For Chairs And Beds (AREA)
  • Springs (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)

Abstract

본 발명은 스프링몸체(32) 둘레에 부착피팅부(34,36)가 일체로 형성된 섬유강화 복합물 스프링몸체(32)를 가지는 복합물 스프링모듈(16) 및 그 제조 방법에 관한 것이다. 부착피팅부(34,36)는 편향시 스프링몸체(32)의 형태 변화에 동적으로 반응하는 가요성 물질로 성형된다. 스프링몸체(32)와 일체로 형성된 피팅부(34,36)는 스프링 지지체가 필요한 어떤 구조체에라도 용이하게 부착될 수 있는 일체형 단일 피스 모듈을 제공한다. 복합물 스프링모듈(16)은 고 및 저 프로파일 프레임(12)에 그리고 상부에 놓여지는 그리드(14)에 부착시켜진 매트리스 기초부(10)로 기술된다. 부착피팅부(34,36)가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈(16)의 제조 방법이 기술된다. 복합물 스프링모듈(16)을 사용하는 매트리스 기초부(10) 같은 가요성 하중 지지 구조체의 조립방법이 또한 기술된다.

Description

부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈{COMPOSITE MATERIAL SPRING MODULES WITH INTEGRALLY FORMED ATTACHMENT FITTINGS}
침구, 좌석 및 가구 같은 지지 구조체의 가요성 지지 요소들로 사용되는 스프링은 전형적으로 그리고 통상적으로 스프링 스틸 및 와이어로 제조되어 왔다. 예를 들면, 미국특허 제 188,636호, 제 488,378호, 제 1,887,058호, 제 4,535,978호, 제 4,339,834호 및 제 5,558,315호를 참조할 수 있다. 플라스틱 물질로 스프링 지지 요소를 구성하기 위한 시도가 이루어졌다. 예를 들면, 미국특허 제 4,530,490호, 제 4,736,932호, 제 5,165,125호 및 제 5,265,291호를 참조할 수 있다. 비록 섬유 강화 플라스틱 스프링이 상당히 잘 개발되어 있지만, 좌석, 가구 및 침구와 같은 가요성 지지 구조체에서 이것의 사용은 스프링을 프레임 구조체 및 상부에 놓여진 지지표면에 부착하기에 적절한 수단을 제공함에 있어서 성형가공 문제를 나타낸다. 지금까지는 플라스틱 스프링이 미국특허 제 4,411,159호에 기술된 것 같이 차량용 섬유 강화 플라스틱 판스프링상의 지지 구조체에 기계적으로 단순히 부착되었다. 어떤 유형의 기계적 부착도 극 경도 및 강성의 섬유강화 플라스틱에 의해 복잡해진다. 결국, 부가적인 제조 및 조립 단계들을 필요로하는 (미국 특허 제 4,736,932호에 기술된 것 같은)기계적 고정구용 부착구멍을 스프링에 뚫는게 거의 항상 필요하다. 섬유강화 구조체를 관통하는 드릴링이 최적 스프링 특성을 제공하는데 중요한 바람직한 긴 스트랜드(strand)/로빙(roving) 섬유들을 또한 파손시킨다. 이와 관련된 출원에서는 프레임과 상부에 놓여진 그리드에 매트리스 기초부 스프링(mattress foundation spring)을 부착시키는 클립을 기술하고 있다. 충분히 효과적이고 신규함에도 불구하고, 이런 해결책은 부가적인 부품들과 증가된 조립작업을 필요로하며 스프링과 클립 사이의 부정적인 잠재 슬립페이지(slippage) 및 이런 상대적 운동에 의한 잡음발생을 완전히 극복하지 못한다.
통상적인 침구 시스템은 기초부(foundation) 또는 "박스 스프링"으로 지지된 매트리스를 보통 포함한다. 기초부는 초과 또는 충격 부하하에서 편향되도록 탄성 뿐만아니라 지지 및 견고함을 매트리스에 주기 위해 제공된다. 기초부는 통상적으로 직사각형 목재 프레임, 이 목재 프레임에 고정된 압축형 스프링 같은 스틸와이어 스프링 배열에 의해 목재 프레임 상부에 지지된 스틸와이어 그리드로 구성된다. 매트리스의 견고한 레벨을 적절히 지지하고 유지하기 위해, 고 생산비용을 초래하는 다수의 압축 스프링들이 기초부에 필요로 된다. 이것이 압축스프링을 매트리스 기초부에 사용하는 것의 주요 단점이다. 압축스프링을 사용하는 기초부는 통상적으로 스프링의 상부에 부착된 저탄소 와이어 그리드 또는 매트릭스를 보유한다. 매트릭스의 와이어 및 용접부는 둘다 혹사조건 하에서 굽혀지거나 파손될 수 있다. 이런 스틸/금속 시스템에서, 고정구들이 스프링을 그리드 및 프레임에 고착하는데 필요하다. 이것은 역동적인 부하하에서 쉽게 삐걱거리는 소리를 발생시킬 수 있는 금속-대-금속 접촉을 유발시킨다.
기초부에 압축스프링을 사용하는 것의 고비용을 피하기 위한 노력으로, 다른 유형의 사용된 스프링은 압축될 경우 비틀림(torsion)에 의해 편향되는 다수의 연속부분으로 굽혀진 중 굵기(heavy gauge) 스틸스프링 와이어로 형성된 비틀림 스틸스프링이다. 예를 들면, 미국특허 제 4,932,535호, 제 5,346,190호 및 제 5,558,315호를 참조할 수 있다. 비틀림 스프링이 압축 스프링보다 치수적으로 크고 강성이기 때문에, 보다 적은 비틀림 스프링이 기초부에 필요하다. 그러나, 스틸와이어로 비틀림형 스프링을 제조하는 것은 매우 고가의 세공 및 굽힘 장비를 필요로 한다. 정교한 순차이송 굽힘 다이(progressive bending die)는 4개 이상의 인접부들을 포함할 수 있는 복합 비틀림 스프링모듈 형태를 생성시키도록 요구된다. 제조공정은 새로운 세공, 세공 재작업 및/또는 기계장치의 셋업 변화 및 공정 혼란등 없이 상이한 스프링 형태를 생성하기에 경제적으로 적합하지 않다. 그러므로, 형태 및 결과적인 이런 스프링의 스프링 비율은 상이한 지지 특성을 가진 기초부를 생산하기 위해 용이하게 또는 저비용으로 변경될 수 없다. 더욱이, 이런 유형의 스프링에서의 다수의 굽힘부가 치수 품질제어 및 스프링 비율 공차(tolerance) 제어를 달성하기에 매우 어렵게한다. 또한 스틸 물질 특성의 변화 및 부식보호와 열처리에 대한 필요가 스틸와이어 스프링모듈을 생산하는 비용과 어려움을 또한 부가한다. 그리고 더욱이, 상대적으로 큰 비틀림 스프링의 다루기 어려운 결합구조는 기초부프레임의 스프링 조립을 상대적으로 어렵게 한다.
기초부에 스틸와이어 스프링을 사용하는 다른 단점이며, 상세하게는 비틀림 스프링의 단점은 스프링이 초과부하 이후 비압축 높이로 완전히 복원되지 못하는 "스프링 셋(spring set)" 현상이다. 스프링이 그 스프링 비율 공차범위내에서 편향되는한, 작동특성의 현저한 변화 없이 특정횟수의 사이클동안 반복적으로 부하될 수 있다. 그러나, 최대 편향 범위를 지나 편향되면, 반사지지(reflexive support)의 결핍, 형태의 영구적인 변형 또는 파손 형태의 예상치 못한 고장과 같은 작동 특성의 영구적 변화를 초래하는 영구 변형 또는 "셋(set)"을 겪게될 것이다. 스틸와이어 스프링의 스프링 셋은 단지 연장된 정상 사용 즉, 연속적인 과 부하 이후에 또한 발생할 수 있다. 이런 현상은 일반적으로 피로(fatigue)로 일컬어지며 예상치 않은 고장을 초래할 수 있다.
"베개 상부" 매트리스 같은 증가된 두께 치수의 매트리스는, 통상적인 6내지 8인치 높이 기초부의 상부에 놓여지는 경우, 침대의 머리 및 발 판에 비례하여 너무 높을 수 있어 다루기 힘든 외형과 과도하게 높은 잠자리면을 초래한다. 보다 큰 매트리스 및 기초부를 지향하는 이런 경향은 판매 및 보관 비용을 증가 시킨다. 미국에서 매트리스 기초부는 5내지 8인치 두께와 비슷한 정도의 6 1/2 내지 7 1/2인치 평균 두께(또는 높이)이다. 통상적인 기초부에 있어서, 대부분 모든 이런 치수는 와이어 스프링모듈의 높이에서 기인한다. 일반적으로, 비틀림 와이어 스프링모듈의 편향은 총 높이치수의 약 20%로 한정된다. 20%범위를 초과하는 압축은 스프링 셋 또는 파손을 초래할 수 있다. 비틀림 스프링모듈의 전체 높이를 감소시키는 것은 스프링을 너무 휘지않게 만들 수 있으며 소정의 편향 특성 및 과부하를 흡수하여 복원하는 능력을 감소시킨다. 더욱이 수명 실험 동안 결함까지의 사이클 수는 단축된 높이 스프링 와이어 모듈로 예측하기에는 일반적으로 어려우며 일반적으로 큰 높이의 스프링 와이어 모듈 보다 결함까지의 사이클이 꽤 감소된다. 그럼에도 불구하고, 소정의 지지 및 편향 특성을 유지하면서 높이가 감소된 기초부를 가지는 것은 바람직할 것이다.
발명의 요약
본 발명은 좌석 및 침구 같은 지지 구조체의 가요성 지지요소로 사용되는 복합물 스프링모듈을 제공한다. 복합물 스프링모듈은 강화 섬유 둘레를 둘러싸서 경화된 제 1 플라스틱 및 부착피팅부가 스프링몸체와 일체로 형성되거나 둘레에 성형되거나 또는 결합되는 제 2 플라스틱 또는 폴리머 물질로 구성된 스프링몸체를 포함한다. 매트리스 기초부용 스프링모듈에 있어서, 부착피팅부는 기초부 프레임 구조체 및 프레임 구조체 상부에 놓이는 그리드 또는 지지 구조체의 요소들과 기계적으로 맞물리도록 선택적으로 형성된다. 스프링몸체 둘레에 일체로 형성된 플라스틱 부착피팅부는 스프링을 프레임 및 그리드 같은 주변 조립체에 고착시키는 실질적으로 개개의 고정구들에 대한 필요성을 제거시킨다. 부착피팅부를 구성하는 물질은 동일물이거나 또는 스프링몸체의 플라스틱 물질과 다른 물질일수 있다.
본 발명은 부가로 부착피팅부가 일체로된 복합물 스프링모듈을 도입하는 신규한 저 프로파일/저 높이 혹사 내성 및 긴 수명 매트리스 기초부의 생산을 가능하게 한다. 복합물 스프링모듈은 원칙적인 반사 지지 요소들로서 통상적인 와이어 스프링 대신에 사용된다. 한 실시예에 있어, 저 복합물 매트리스 기초부의 총 높이는 통상적인 기초부 높이의 약 50-60%이지만, 통상적인 기초부 이상의 개선된 편향/탄성 특성을 가진다. 본 발명은 신규한 고 프로파일 프레임 상부에 장착된 복합물 스프링모듈을 사용하는 고 프로파일 또는 통상적인 높이 매트리스 기초부를 부가로 제공한다.
본 발명은 매트리스 기초부의 지지요소들로 사용하기에 특히 적절한 다양한 스프링 형태로 에폭시/폴리에스터 및 섬유유리 조합체 같은 복합물들을 성형하므로서 이런 물질들로부터 기초부 스프링모듈을 제조하는 신규한 방법을 부가로 포함한다. 본문에 사용된 용어 "복합(composite)"은 성형(molded), 압출(extruded) 또는 인장(pultruded)될 수 있는 어떤 플라스틱 물질 및 플라스틱 물질에 결합되거나 밀봉되거나 그렇지 않으면 부착되는 섬유물질 같은, 고체(solid) 형태로 함께 혼합된 적어도 두 물질의 조합체를 의미한다. 용어 "복합"은 또한 밀봉된 섬유를 가지는 스프링몸체 둘레에 성형가능한 물질로된 부착피팅부의 일체적인 형성을 의미한다. 본 발명은 스프링모듈이 프레임 구조체 및 상부에 놓여진 그리드 상부에 선택적으로 배열되며 고착되는 복합물 스프링모듈을 사용하는 매트리스 기초부 유닛을 선택적으로 조립하는 신규한 방법을 더 포함한다.
스프링모듈의 바람직한 실시예에 있어서, 저 깊이/높이 치수 및 응력과 부하의 효율적인 분배를 제공하도록 복합물은 일반적으로 평면의 세장 스프링모듈로 인장된다. 성형/인장가공된 복합물 스프링모듈, 상세하게는 평면 세장 구성된 복합물 스프링모듈의 사용은 단순화된 기초부 구성, 모듈 제조와 조정, 및 기초부 유닛의 하부조립과 최종 조립 둘 모두를 위한 자동화 제조 및 조립 공정에 대한 용이한 적합성을 포함하며, 선행 기술 와이어 스프링보다 많은 다수의 제조와 조립 장점을 제공한다. 더욱이, 복합물로 기초부 스프링모듈을 제조하는 신규한 방법은 기초부공정의 실질적인 재공작 또는 수정없이도, 스프링 비율이 다양한 상이한 형태 및 지지와 편향 특성을 가지는 광범위 변동하는 스프링모듈의 제조와 적합되기에 용이하다. 이 공정은 매우 높은 성능의 재생산 특성을 허용한다.
본 발명은 스프링모듈과 상부에 놓인 그리드를 지지하는 신규한 고 프로파일 및 저 프로파일 기초부 프레임을 포함한다. 저 프로파일 프레임은 평행한 종방향 및 중심 부재, 이 종방향부재의 주폭과 평행한 주폭을 가진 횡방향부재, 및 횡방향부재의 주폭과 수직한 주폭을 가지는 단부 띠판(facia board)을 가진다. 고 프로파일 프레임은 평행한 종방향 둘레와 중심 부재, 및 이 종방향부재와 수직으로 부착되며 종방향부재의 폭과 수직한 횡방향부재와 띠판의 주폭을 가지는 횡방향부재와 단부 띠판을 가지며 이 띠판의 협소한 하단 에지는 이 종방향부재의 하단면과 같은 높이로 된다.
본 발명은 부착피팅부의 이동을 크로스와이어의 길이를 따라 한정하기 위해 스프링모듈의 부착피팅부와 맞물리는 치수로된 수평 오프셋을 지니는 신규한 매트리스 기초부 그리드 크로스와이어 또는 횡방향부재를 더 제공한다. 본 발명은 프레임부재에 부착되고 가요성 지지체인 그리드 테두리와이어와 마찰되게 맞물리도록 형성된 복합물 매트리스 기초부 그리드 테두리와이어 지지 스프링을 더 부가로 제공하는 것이다.
본 발명의 이들 및 다른 양상들은 첨부된 도면을 참고로 본문에 상세하게 기술된다.
본 출원은 1995년 6월 7일 출원된 미국 특허 출원 제 08/487,022호의 일부 계속출원이다.
본 발명은 일반적으로 중량 지지 구조체의 가요성 요소들로 사용되며, 보다 상세하게는 침구, 좌석 및 가구 같은 가요성 인간 중량 지지 구조체에 사용되는 플라스틱 복합물 스프링에 관한 것이다.
도 1A-1C는 본 발명의 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈을 가지는 매트리스 기초부의 사시도.
도 3A 및 3B는 매트리스 기초부 그리드의 횡방향부재와 맞물리는 본 발명의 복합물 스프링모듈의 사시도.
도 4는 본 발명의 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링을 가지는 고 프로파일 매트리스 기초부의 사시도.
도 5는 본 발명의 매트리스 기초부의 변형 실시예의 일부 사시도.
도 6A는 본 발명의 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈의 변형 실시예의 사시도.
도 6B는 본 발명의 스프링모듈의 다른 실시예의 사시도.
도 6C는 본 발명의 매트리스 부재의 프레임부재와 그리드와 맞물리는 본발명의 스프링모듈의 단면도.
도 6D는 매트리스 기초부의 프레임부재에 부착된 본 발명의 스프링모듈의 변형 실시예의 사시도.
도 7은 본 발명의 매트리스 기초부 그리드 테두리와이어 지지 스프링의 단면도.
도 1A- 1C는 일반적으로 평면의 세장 복합물 섬유강화 플라스틱 스프링몸체(32), 일체로 형성된 중심 배치 프레임 부착피팅부(34) 및 몸체(32)의 맞은편 원거리 단부에서 일체로 형성된 그리드 부착 지주(stanchion) 피팅부(36)를 가지는 본 발명의 복합물 스프링모듈(16)의 바람직한 실시예를 예시한다. 프레임 부착피팅부(36) 및 지주 피팅부(36)(본문에서는 모두 "부착피팅부"로 칭해짐)는 플라스틱 또는 금속 같은 구조적으로 적절한 어떤 물질로도 제조되어 개개의 위치에서 몸체(32)둘레에 성형되거나, 결합되거나, 고정되거나 또는 고착될 수 있다. 바람직한 실시예에 있어서, 부착피팅부(34,36)는 삽입 성형(insert molding) 공정에 의해 스프링몸체(32) 둘레에 일체로 형성된다. 실예로, (본문 및 관련 특허에 도시된 단순한 평면 직사각형 형태 또는 기술된 어떤 다른 형태들의)스프링몸체(32)는 몸체(32)를 수용하는 공동(cavity) 및 피팅부(34,36)형태의 결합된 공동들을 가지는 몰드에 위치된다. 이후에 몰드에는 스프링몸체(32)를 부분적으로 또는 완전히 밀봉하는 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 산토프렌(Santoprene)TM, 나일론 또는 ABS 같은 어떤 적절한 성형가능한 물질이 주입된다. 또 다른 방법으로, 전체 모듈(16)(몸체(32)와 피팅부(34,36)를 포함하는)은 섬유강화 플라스틱 물질로 구성된 것 같은 단일 피스(piece)로 성형될 수 있다. 또한, 피팅부는 별개로 성형 또는 인장가공되어 스프링모듈 몸체에 결합(접착)될 수 있다.
스프링모듈 몸체(32)는 섬유강화 플라스틱, 에폭시 또는 비닐 또는 폴리에스테르와 조합된 섬유, 폴리에틸렌과 같은 고밀도 플라스틱, 고밀도 플라스틱 폼(foam), 밀봉된 스틸과 스틸합금, 또는 소정의 스프링 비율과 사이클 기간을 나타내는 어떤 다른 물질 같은 광범위한 다양한 복합물로 생산될 수 있다. 섬유강화 복합물로 제조되는 경우, 모듈은 열과 압력하에서 암/수 몰드공동의 형태로 복합 성형 및/또는 압축성형 될 수 있거나 또는 인장가공 될 수 있다. 실예로, 제품 용적의 약 60% 내지 80%인 연속 섬유유리 스트랜드는 제품 용적의 약 20% 내지 40%인 에폭시 또는 비닐 에스테르 조(bath)를 통한 와인딩 또는 인장가공에 의해 수지계(resin system)로 포화된다. 물질은 그후 성형되어 경화된 압축몰드에 로드된다. 플래쉬는 진동 퍼미스 베드(vibrating pumice bed) 같은 통상적인 방법으로 제거된다. 성형 물질은 다른 스프링 비율의 모듈을 생산하기 위해 선택되며 혼합된다.
도 1의 것과 같은 일반적으로 선형 형태의 스프링몸체는 바람직하게 강화 섬유가 액체상태의 플라스틱 물질의 조(bath)를 통해 그리고 몸체의 단면형태를 한정하는 다이를 통해 인장가공되는 인장가공 공정에 의해 성형되며 이 스프링몸체가 소정 길이로 커팅된다. 다른 스프링 비율의 모듈을 쉽게 식별하도록 염료가 성형 물질에 사용될 수 있는데, 이는 이하 기술되는 조립 공정에 크게 도움이 된다. 본문에 사용된 바와 같이, 용어 "복합"은 스프링몸체의 플라스틱 물질과 이 스프링몸체의 섬유들의 조합체를 나타낸다. 아래 상세히 기술되는 것처럼, 용어 "복합"은 부착피팅부를 형성하도록 스프링몸체 둘레에 성형되는 제 3 물질의 조합체를 또한 나타낸다.
아래 더 기술되는 것처럼, 복합물 스프링모듈의 특정 형태는 인장가공에 의해 형성될 수 있으며 실예로, (유리 섬유로 국한되지 않고 케블라, 마일라, 흑연, 탄소 또는 스틸 스트랜드를 포함하는) 섬유 스트랜드가 수지 함침조(impregnating bath)를 통해 릴로부터 인장가공되며 성형 및 경화 다이를 통해 연속적으로 인장되는 섬유강화 플라스틱의 연속 인장가공을 통해 형성될 수 있다. 이후 복합물의 연속 스트랜드는 완성된 스프링몸체를 제공하기 위해 어떤 소정의 길이로도 횡방향으로(즉, 부품의 횡단면을 따라) 커팅된다. 인장가공은 실질적으로 선형인 형태를 가지는 스프링몸체의 매우 고 용적 질량 제품에 특히 적합하다. 곡선 스프링모듈 형태는 인장가공, 및/또는 인장가공 및 압축 성형될 수 있다. 이들 공정들에 의한 스프링모듈 형성의 다른 중요한 장점은 섬유들의 갯수 및/또는 모듈내 섬유들의 위치 또는 정위(orientation)를 단순히 변경하는 것으로 모듈의 스프링 특성을 용이하게 변경할 수 있는 능력이다. 바람직한 실시예에 있어서, 섬유들은 모듈의 길이 치수와 나란하게 되며 모듈 몸체의 전체길이를 실질적으로 연장시킨다. 변형 실시예에 있어, 섬유들은 고정된 또는 랜덤한 각도로 교차하도록 정위된다.
부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈(16)의 부착은 스프링모듈 및 이 스프링모듈에 의해 반사적으로 지지되는 상부에 놓여진 그리드를 지지하는 하부에 놓여진 프레임 구조체를 가지는 매트리스 기초부의 상황으로 이제 기술될 것이다. 그러나, 본 발명의 범위내에서 스프링모듈을 어떤 유형의 구조체 또는 골조에 부착하며 선택적으로 어떤 유형의 구조체 또는 조립체를 스프링모듈에 부착하여 스프링모듈이 반사 표면 또는 물체를 제공하는 것이 우수함이 명백할 것이다. 스프링모듈이 부착될 수 있는 구조체 및 조립체의 다소의 특정 실시예들은 모든 유형의 가구, 차량과 비행기 좌석을 포함하는 좌석, 에너지 흡수벽, 진동 완충 지지체와 같은 플로어(floor) 또는 다른 표면들, 및 현수시스템을 포함한다.
도 2는 본 발명에 따라 구성된 다수의 복합물 스프링모듈(16)을 가지는 본 발명의 저 프로파일 매트리스 기초부의 한 실시예를 예시한다. 기초부(10)는 매트리스 지지 표면으로 프레임(12)에 평행하게 상부에 배치된 그리드 또는 매트릭스(14)에 부착된 다수의 복합물 스프링모듈(16)을 지지하는 일반적으로 12로 표시된 신규한 저 프로파일 프레임을 포함한다. 이런 실시예에 있어서, 프레임(12)은 두개의 종방향으로 연장되는 외주부재(18), 하나의 중심 종방향부재(19) 및 다수의 중간 횡방향부재(21)를 포함하는데, 이들 모두는 목재, 또는 스틸, 또는 알루미늄 같은 금속, 또는 인장가공 또는 압출가공 빔형 부품이나 중공성형 또는 구종용 폼 부품과 같은 다른 적절한 물질로 구성되며 직선 프레임을 형성하도록 함께 고착될 수 있다. 저 프로파일 프레임에 있어서, 횡방향부재(21)는 종방향부재(18,19)의 주폭(wp)에 평행하며 같은 높이로된 주폭(wt) 및 부재의 상부 표면과 직각인 협소에지(e)와 평평하게 놓여진다.(목재 또는 스틸, 또는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌 같은 압출가공 또는 인장가공 플라스틱, 또는 PVC 또는 섬유유리 강화 플라스틱으로 구성될 수 있는) 다수의 종방향으로 연장되는 상부 종방향 프레임부재(22)는 횡방향부재(21)의 (상단 표면) 주폭(wt)과 직각으로 부착된다. 단부 띠판(facia board) 또는 스트립(23)은 종방향 외주부재(18)의 단부의 횡방향 외주부재(21)의 외부 협소에지에 대하여 프레임의 각각의 횡방향 단부에 부착된다. 띠판(23)의 주폭(wf)은 단부 횡방향부재(21)의 주폭(wt)에 수직이며, 띠판의 하단 협소에지는 종방향부재의 하단표면과 높이가 맞춰진다. 띠 스트립(23)의 하단에지는 가구의 부착을 위해 평탄한 연속표면을 생성하도록 외주 프레임부재의 하단표면과 높이가 맞춰진다. 띠판(23)은 상부 종방향 프레임부재(22)의 단부가 접촉되는 초크(chock)를 제공하도록 단부 횡방향부재(21) 상부로 수직 연장될 수 있다. 상부 종방향 프레임부재(22)가 동일한 길이로 커팅됨에 따라, 띠 스트립(23)에 대한 단부의 접합은 프레임이 조립될시 일치되며 직사각형으로 될 것을 보장한다. 이하 더 기술되는 것처럼, 스프링모듈(16)은 상부 종방향 프레임부재(22)의 상단표면에 부착된다.
그리드(14)는 일반적으로 프레임(12)의 동일한 폭과 길이 치수의 소위 "테두리와이어(borderwire)"로 명칭된 외주 테두리 요소(24), 테두리 와이어(24) 둘레에 클립 또는 용접 또는 단순히 굽히거나 또는 훅(hook)으로 채워 테두리 요소에 고착된 다수의 종방향 요소(26), 및 매트리스용 지지표면을 형성하는 일반적으로 직각인 그리드(14)를 한정하도록 종방향 요소(26)를 가로지르는 다수의 횡방향 그리드 요소(28)(또한 "크로스와이어"로 본문에서 참고됨)로 형성된다. 그리드(14)(요소(24, 26, 28)를 포함함)는 저탄소 또는 고탄소스틸로 선택적으로 구성될 수 있지만, 접착되거나 또는 초음파로 용접되거나 그렇지 않으면 직각 매트릭스 또는 다른 장치로 고정되는 섬유 강화 플라스틱 같은 복합물로 선택적으로 형성되거나 또는 구조용 폼의 회전 성형(rotational molding) 또는 사출성형(injection molding) 같이 비교적 큰 구조체에 적합한 플라스틱 또는 복합물 성형공정에 의해 단일 집적 구조체로 형성될 수 있다.
횡방향 요소 또는 크로스와이어(28)의 종단부는 외주 테두리 와이어(24)를 지지하고 프레임(12) 상부의 그리드(14)에 클립되도록 프레임(12)에 고착된 장착 피트(mounting feet)(31)를 구비한 수직 지지요소(30)을 형성하도록 하향으로 굽혀진다. 지지요소(30)는 테두리 와이어(24)에서 부재(18)로 연장되고 당 기술분야에 공지된 스프링 방식으로 편향되도록 프레임(12) 상부에 어떤 소정 높이로도 선택적으로 형성될 수 있다.
도 2에 부가로 도시된 바와 같이, 그리드(14)는 하단점에서는 상부 종방향 프레임부재(22)에 그리고 상단점에서는 그리드(14)의 요소(26, 28)의 교차부에 대해 부착되는 다수의 스프링모듈(16)에 의해 프레임 상부에 지지된다. 도 1A-1C 및 도 3A와 도 3B에 부가로 도시된 바와같이, 각각의 그리드 부착 지주 피팅부(36)는 모듈 몸체(32)의 원거리 단부에 고착되거나 또는 그 둘레에 형성된 베이스(41), 가요성 힌지(43)를 통과하는 한 단부에서 베이스(41)에 부착되는 직립 부재(42)(또한 "지주(stanchion)"로 참고됨), 및 종방향 그리드 부재(26)에 대해 부착되며 도 3A 및 도 3B에 클로즈업된 것처럼, 횡방향 그리드 부재(28)를 종방향 그리드 부재(26)와의 교차부에 스트래들(straddle)시키도록 형성된 직립 지주 부재(42) 맞은편 단부의 한 쌍의 그리핑 핑거(44)를 포함한다. 이 실시예에 있어, 종방향 그리드 부재(26)는 채널에 횡방향부재를 로킹하도록 횡방향 그리드 부재(28) 위에 오버랩된다.
도 1A 및 도 3A-3B의 스프링모듈의 그리드 부착 지주 피팅부에서, 각각의 그리핑 핑거(44)는 일반적으로 모듈몸체(32)의 길이와 나란하며, 내측 개구(46o) 상부에서 채널(46)로 연장되고, 종방향 그리드 부재(26)가 기초부 조립체에 수용되는 횡방향으로 연장되는 로킹 탭(44dh)을 포함한다. 내측 개구(46o)는 종방향 그리드 부재(26)가 용이하게 채널(46)로 들어가는 것을 허용하며, 하측으로 하향 기울어지게 각각 형성된 로킹 탭(44dh')는 그리드 부재(26)를 개구(46o)을 통해 채널(46)로 안내한다. 바람직하게도, 로킹 탭(44dh)이 부재(26)가 개구(46o)를 통과함에 따라 상부로 강제되어 그리드 부재(26)를 채널(46)내에 붙잡아 유지하도록 하향 체결(snap)되어, 개구(46o)의 높이가 부재(26)의 단면 폭 이하이다.
도 1B에 도시된 바와같이, 그리드 부재(26)를 수용하여 마찰되게 맞물리도록 치수가 맞춰진 채널(46) 상부로 연장되며, 유사하게, 채널(46)에 직각인 제 2채널(47)은 횡방향 그리드 부재(28)를 수용하기 위해 치수가 맞춰지는 반경 헤드(radiused head)(45)로 각각의 그리핑 핑거(44)들이 변형적으로 형성될 수 있다. 도 1c에 도시된 것처럼, 횡방향부재(28)와 마찰되게 맞물리도록 채널(47) 상부로 연장되는 제 2반경 헤드(48)가 제공될 수 있다.
도 3A에 도시된 것처럼, 횡방향부재(28)의 수직으로 오프셋된 노치(29)가 횡방향부재(28)의 길이를 따라 그리드 부착 피팅부의 이동을 제한하도록 직립부재(42)의 상부 원거리 단부를 인접하게 스트래들(straddle)하도록 이격된다. 그리드 부착 지주 피팅부(36)는 교차하는 그리드 부재(26, 28)를 정확한 상대위치에 가요하게 고착시키며, 기초부의 신속한 조립을 용이하게 한다. 스프링모듈 몸체와 그리드 사이에 배치된 가요성 힌지(43)는 다치수 라이브(multi-dimensional live)가 그리드상에 위치된 어떤 부하에도 반응하도록 한다. 가요성 플라스틱의 전체 그리드 부착 피팅부의 형성은 특히 무한도의 부하 편향 및 그리핑 핑거(44), 그리드 부착 인터페이스부의 잡음 발생의 어떤 가능성이라도 완전히 제거하는 장점이 있다.
도 3B에 도시된 바와같이, 본 발명은 그리핑 핑거(44)들 사이에서 이어지는 제 2채널(47)을 교차하기에 충분한 선형 연장부의 수평 횡방향 오프셋(29l)을 가지는 횡방향 그리드 부재(28) 또는 크로스와이어를 더 포함한다. 이런 배치에 의해, 그리드 부착 지주 피팅부(36)는 종방향 그리드 부재(26)를 따르는 측방향 변위 및 크로스 와이어(28)의 길이를 따르는 이동으로부터 한정된다. 더욱이, 수평 측방향 오프셋(29l)은 부착 피팅부내 교차 그리드 부재의 기계적 맞물림을 강화시키는 로킹 랩(44)의 일부에 의해 오버랩된다. 측방향 오프셋(29l)은 크로스 와이어(28)가 채용되는 그리드의 상부 표면으로 한정된 평면에 이들이 측방향으로 연장되는 센스부에 수평이다.
프레임 부착 피팅부(34)는 바람직하게 종방향 프레임부재(2) 상부의 개구와 분할(indexed) 맞물림 되도록 형성된다. 실예로, 키이(key)(37)는 모듈 몸체(32)의 길이와 일반적으로 나란한 길이를 가지는 프레임 부착 피팅부(34)의 하단에 형성된다. 부합되는 크기로된 구멍이 키이(37)가 통과하여 지지 프레임부재와 기계적으로 맞물리도록 90도 회전되는 상부 종방향 프레임부재(22)의 상부에 제공된다. 실예로, 키이(37)로부터 연장되는 넥크(neck)(39)(도 6A 및 6B에 도시됨)는 그것이 구멍 내에서 90°회전함에 따라, 모듈을 프레임부재와 기계적이며 마찰적으로 맞물리도록 구멍의 에지가 넥크와 부딪치도록 프레임부재(22) 구멍의 폭치수 이상의 길이 치수를 가진다. 유사하게, 도 6A에 도시된 것처럼, 키이(37)의 길이는 90°회전시 길이치수를 따라 프레임부재(22)와 키이의 바인딩 압축 피팅을 달성하기 위해 종방향부재(22)의 채널 형태의 내부폭 보다 길도록 만들 수 있다. 변형적으로, 프레임부재(22)의 구멍은 한 점에서 틈새를 보유한 키이(37)및 넥크(39)를 수용하기에 필요한 치수로 될 수 있으며, 전체 모듈이 구멍의 보다 좁은 영역에 슬라이딩 되는 경우 키이를 붙잡는 인접한 보다 좁은 영역을 더 포함한다. 프레임부재 구멍에 슬라이딩 맞물림을 위해 형성된 키이는 도 6B 및 도 6C에 도시된다.
모듈을 부착 피팅부(34, 36)가 일체로 형성된 프레임 구조체에 부착하는 이런 단순한 방식은 모듈을 프레임에 고착시키는 어떤 별개의 고정구들에 대한 필요성도 제거한다. 피팅부(34, 36)는 모듈(16)을 프레임 및 상부에 놓여진 그리드에 극히 단순하고 신속하게 부착할 수 있게 한다. 스프링모듈의 부착 피팅부의 매트리스 기초부 또는 좌석 및 가구같은 어느 다른 구조체와의 인터로킹 기계 맞물림은 본 발명의 기초부의 수동 또는 자동 조립에 이상적으로 적합하다. 또한, 가요성/플라스틱 물질(및 바람직하게는 스프링몸체의 비섬유 물질보다 더 가요한 물질)로 형성된 피팅부(34, 36)의 고유 가요성은 전체 스프링모듈에 프레임 및 그리드에 대한 다수의 자유도를 프레임 또는 그리드에 제공하며 부착 피팅부의 결합점에서의 어떤 잡음 발생 가능성이라도 제거시킨다.
프레임의 하단표면으로부터 그리드의 상단까지 측정된 전체 높이가 7인치 또는 그 이상 높이 정도로 직립한 와이어 스프링모듈을 가지는 통상적인 기초부의 높이보다 실질적으로 작기 때문에 도 2에 기술된 기초부는 상대적으로 낮은 높이 또는 프로파일을 가진다. 본 발명의 기초부의 저 프로파일 높이 치수는 복합물 스프링모듈(16) 및 부착 피팅부의 최소 높이 치수의 결과로 얻어지지만, 여전히 실질적으로 보다 큰 높이를 가지는 와이어 형성 스프링과 비견되며 우수한 편향 특성을 가진다.
그럼에도 불구하고, 기초부(10)는 모듈(16)이 지지 프레임부재(22)에 대한 부착점에 대해 편향되기에 자유로운 어떤 소정 높이 치수로도 구성될 수 있다. 도 4는 협소 에지(e)상에 장착된 종방향 프레임부재(22)(및 스프링모듈(16))를 상승시키는 보다 큰 높이 치수를 달성하기 위해 횡방향 프레임부재(21)가 수직으로 정위된 주폭(wt)과 정위되는, 일반적으로 도면번호 25로 표시되는 고 프로파일 프레임을 지니는 기초부(10)의 상대적으로 고 프로파일 버전을 예시한다. 바꾸어 말하면, 외주부재(18)는 평면이지만, 횡방향부재(21)는 직립한다. 횡방향부재(21)의 협소 하단에지는 종방향 외주 프레임부재(18) 및 중심 종방향부재(19)의 상단 표면 또는 주폭(wp) 상부에 놓인다. 상부 종방향 프레임부재(22)는 횡방향부재(21)의 협소 상단에지(e)에 부착된다. 단부 띠 스트립(23)은 주폭(wf)이 수직으로 정위되며, 종방향부재의 주폭(wp)과 수직인 단부 횡방향부재(21)의 측면을 따라 동일하게 수직으로 정위되며, 횡방향부재의 협소 하단에지는 종방향 외주 프레임부재(18)의 하단과 높이가 맞춰진다. 이런 구성은 옆으로 나란히 수직 정위된 이중 보드(board) 두께로 강화된 횡방향 단부를 가지는 매우 강성의 프레임을 제공한다. 물론, 횡방향부재(21)의 강성은 종방향 프레임부재(22)가 놓여진 협소 상단에지(e) 상부에 부하를 가하여 최적화 된다. 부가적인 프레임부재는 보다 큰 높이 및 강성을 달성하기 위해 사용될 수 있다. 고 프로파일 프레임(25)으로 구성된 고 프로파일 기초부에서, 횡방향 그리드 요소(28)의 수직 지지 요소는 상승된 그리드로부터 종방향 외주 프레임부재(18)로 하향 연장되도록 높이가 증가된다.
변형적으로, 그리드 부착 지주 피팅부(36)의 직립 부재(42)의 길이는 스프링모듈 상부의 그리드 및 프레임의 최상부 부재의 어떤 적절한 소정 높이라도 생산하도록 설계된다. 실예로, 도 5는 그리드 부착 지주 피팅부(36)가 단일 그리드 부착 와이어(50)에 바꾸어지며, 단일 그리드 부착 와이어의 단부는 부착 피팅부(36)의 교대 형태와 맞물리며 단부(51)들 사이의 중간부(52)에 의해 인터로킹되게 맞물린 그리드에 이르도록 형성되는 다른 실시예를 예시한다. 단부(51)의 수직 크기는 물론 소정높이의 기초부를 생산하도록 제조시 선택적으로 변동될 수 있다.
본 발명의 복합물 스프링모듈 몸체와 일체로 형성되는 부착 피팅부의 기본 개념은 어떤 형태의 스프링모듈 몸체로도 이행될 수 있다. 실예로, 도 6A-6D는 몸체(32)의 중심 근처에서 프레임 부착 피팅부(34)를 가지는, 그리드 부착 지주 피팅부(36)가 수직으로 연장되는 일반적으로 평평한 동일 평면 스프링 단부를 구비한 일반적으로 커브형인 몸체(32)를 가지는 U-형 또는 C-형 형태의 스프링모듈(16)을 예시한다.
본 발명의 침대 시스템의 그리드상에 부여된 압축 응력이 스프링에 의해 일반적으로 깊이 치수에 그리고 모듈의 중심라인을 따라 흡수되도록 U-형 스프링 모듈(16)이 형성된다. 게다가, U-형 스프링모듈은 이 모듈이 "스프링셋" 상태에 도달하지 않고 본질적으로 평면 위치까지 압축될 수 있도록 하는 물질로 형성되며 제조된다. 따라서, 비록 본 발명의 침대 기초부가 초과 부하 조건을 받는다할 지라도, U-형 스프링모듈은 변형되지 않거나 그렇지 않으면 최대편향에서 조차 이들이 스프링 셋을 발생시키지 않을 것이기 때문에 실패되지 않을 것이다.
도 6B는 상기된 바와같이, 구멍을 통한 키이(37)의 프레임부재로의 삽입 및 또한 상기되 바와같이, 그리드 부착 지주 피팅부(36)에 의한 교차 그리드 와이어의 마찰 맞물림에 의해 프레임부재(22) 상부에 장착된 U-형 스프링모듈(16)을 예시한다. 도 6C에 도시된 바와같이, 와이어형 또는 스테이플(staple)의 형태로된 것 같은, 부가적인 기계 고정구(35)는 모듈을 프레임부재에 더 고착시키기 위해 피팅부(34)를 교차하여 부착될 수 있다. 이런 고정구 고착을 위해, 도 6D에서처럼 프레임부재에 고착된, 고정구(35)를 수용하도록 도 1A 및 1B에 도시된 것 같은 분할 그루브(38)가 피팅부(34)에 제공될 수 있다. 실예로, 고정구를 위해, 스프링모듈의 프레임부재, 키이(37) 및 넥크(39) 같은 지지 구조체의 평면에 대한 부착은 높이가 맞춰진 안정한 장착을 달성하기 위해 제거될 수 있다. 이 경우, 그루브(38)가 형성되는 프레임 부착 피팅부(34)는 부착 기능 또는 고정구 안착 기능을 여전히 이행한다.
이런식으로 프레임(12) 및 그리드(14)에 장착된 모듈(16)의 스프링 반사 작용을 조합하여, 횡방향 와이어(28)의 지지요소(30)는 이중 스프링/지지 작용을 기초부에 제공한다. 지지 요소(30)가 스틸와이어 또는 폴리머 물질로 형성될 수 있기 때문에, 지지요소는 모듈(16), 특히 복합물로 형성된 모듈과 상이한 스프링 비율을 가질 수 있다. 상이한 스프링 비율을 가지는 이들 두 상이한 스프링 요소의 조합은 기초부에 독특하고 개선된 이중 스프링 비율 및 작용을 제공한다. 실예로, 와이어 지지 요소(30)는 도 7에 예시된 것 같은 복합물 스프링(60)으로 대체될 수 있다. 복합물 그리드 지지 스프링(60)은 그리드(14)의 테두리 와이어(14)를 수직으로 지지하는 프레임부재 및 직립부(62)에 부착하기 위해 일반적으로 평면인 장착 베이스(61)와 함께 형성된다. 중간부(63)는 소정의 편향 및 스프링 특성을 제공하는 어떤 적절한 외형으로도 형성될 수 있다. 테두리 와이어를 수용하는 채널(65) 및 채널(65)에 테두리 와이어를 유지시키기 위해 채널 상부에 피팅된 리테이너 캡(retainer cap)(66)을 가지는 부착 피팅부(64)가 직립부(62) 상부에 위치된다. 더욱이, 본 발명의 설계가 고탄소 그리드를 사용할 수 있기 때문에, 부하가 제거될 때, 부하하에서 영구적으로 굽혀지고 변형되며 파손될 수 있는 저 탄소 용접 그리드와는 달리, 수평면으로 완전히 복운되는 스프링으로 그리드 자체가 작용한다.
본 발명의 제조 및 조립 방법과 공정에 있어, 복합물 매트리스 기초부 시스템의 조립체는 고도로 가요하며 스프링모듈의 상대적으로 작은 크기 및 단순한 외형에 의해 크게 단순화 된다. 실예로, 본 발명의 복합물 매트리스 기초부를 선택적으로 조립하기 위해, 이하 단계들은 어떤 논리 순서로도 이행될 수 있다. 스프링모듈(16)은 내부 프레임부재가 다른 프레임부재에 부착되기 이전 또는 이후에 (프레임부재(22) 같은) 내부 프레임부재에 부착될 수 있다. 스프링모듈은 프레임부재 키이 구멍을 통해 키이(37)를 삽입시켜 로킹 위치까지 90도 회전시켜 프레임부재에 고착된다. 스프링모듈 부착점(실예로, 키이(37)수용 구멍)의 갯수는 한 프레임부재가 지지할 수 있는 모듈의 최대 갯수를 한정할 것이다. 실예로, 비록 20 또는 그 이하로 균일하게 이격된 모듈만이 조립 공정에서 부착될 수 있지만, 단일 프레임부재는 40개의 모듈 또는 그 이상의 부착점 만큼을 포함할 수도 있다.
사용된 스프링모듈의 유형은 균일하거나 또는 다른 스프링 특성으로 이루어지는 (스프링 비율을 표시하는) 형태 및/또는 색에 의해 선택될 수 있다. 실예로, 보다 큰 스프링 비율의 모듈은 기초부의 엉덩이 및/또는 등 부분에 위치될 수 있으며 보다 낮은 스프링 비율은 단부들 근처에 위치된다. 유사하게, 보다 강성의 스프링모듈은 사람이 착석하는 매트리스 모서리에 보다 큰 지지를 제공하기 위해 기초부의 외주에 위치될 수 있다. 상기된 바처럼, 이후에, 그리드(14)는 지주 그리핑 핑거(44)와 (요소(26, 28)의) 그리드 교차부의 상부 또는 측면 엔트리 맞물림에 의해 모듈(16)의 각각의 그리드 부착 지주 피팅부(36)에 고착된다. 패딩 및 커버링이 이후에 부착된다. 각각의 조립 단계들은 그 각각의 조립단계들을 소정의 스프링모듈의 작은 크기, 경량 및 단순한 외형, 및 다루기 힘든 다수의 굽힘 스틸와이어 스프링으로 기술된 치수 제한의 제거를 자동화에 제공한다.
비록 본 발명이 특정의 바람직하며 변형적인 실시예와 관련하여 상세히 기술되었지만, 본 발명의 원리의 특정 수정 및 변형이 기술되었음이 당업자들에게 명백할 것이다. 특히, 부착 피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈이 어떤 구조체 또는 프레임, 및 부하를 스프링에 전달하도록 설계된 그리드 또는 매트릭스 같은, 실예로, 매트리스에 설치된 프레임 및 구조체로 국한되지 않고 가구, 좌석, 완충장치, 및 반사중량 또는 부하지지 표면이 요구되는 어떤 구조체 또는 조립체 같은, 어떤 상부에 놓여진 구조체의 요소 또는 부재에 부착되거나 사용될 수 있다.
또한, 스프링몸체에 일체로 형성되거나 또는 결합되며, 스프링모듈을 지지하는 부재에 부착하고 스프링모듈에 의해 지지된 구조체에 부착하기 위해 구성된 어떤 형태의 부착 피팅부도 본 발명의 범위내에 있다. 모든 이런 변형 및 수정이 첨부된 청구항 및 이에 상응하는 모든 것들로 현재 한정되는 본 발명의 범위 및 조항 내에 있다.

Claims (62)

  1. 복합물 스프링모듈에 있어서,
    플라스틱과 섬유를 포함하는 복합물로 구성되는 스프링몸체; 및
    스프링몸체 둘레에 일체로 성형된 부착피팅부
    를 포함하는 복합물 스프링모듈.
  2. 제 1 항에 있어서, 스프링몸체의 플라스틱은 비닐 에스테르이며 스프링몸체의 섬유는 섬유유리인 복합물 스프링모듈.
  3. 제 1 항에 있어서, 스프링몸체의 섬유가 일반적으로 스프링몸체의 길이를 따라 연장되도록 정위되는 복합물 스프링모듈.
  4. 제 1 항에 있어서, 스프링몸체의 섬유가 스프링몸체의 전체 길이를 실질적으로 연장시키는 복합물 스프링모듈.
  5. 제 1 항에 있어서, 스프링몸체의 섬유가 다수의 섬유 스트랜드를 포함하는 복합물 스프링모듈.
  6. 제 1 항에 있어서, 스프링몸체의 섬유가 일반적으로 스프링몸체의 길이보다 짧은 길이의 다수의 섬유를 포함하는 복합물 스프링모듈.
  7. 제 6 항에 있어서, 섬유가 스프링몸체의 플라스틱내에서 랜덤하게 배열되는 복합물 스프링모듈.
  8. 제 1 항에 있어서, 부착피팅부가 스프링몸체의 플라스틱과 다른 플라스틱으로 형성되는 복합물 스프링모듈.
  9. 제 1 항에 있어서, 부착피팅부의 플라스틱이 폴리프로필렌, 폴리에틸렌, 나일론 및 ABS로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 복합물 스프링모듈.
  10. 제 1 항에 있어서, 부착피팅부가 스프링모듈을 포함하는 구조체와 맞물리도록 형성된 그리핑 요소를 포함하는 복합물 스프링모듈.
  11. 제 10 항에 있어서, 부착피팅부의 그리핑 요소들이 스프링모듈을 포함하는 구조체의 요소들과 마찰되게 맞물리도록 형성되는 복합물 스프링모듈.
  12. 제 1 항에 있어서, 스프링몸체가 일반적으로 평면인 복합물 스프링모듈.
  13. 제 1 항에 있어서, 스프링몸체가 일반적으로 곡선인 복합물 스프링모듈.
  14. 제 10 항에 있어서, 부착피팅부의 그리핑 요소들이 지주에 의해 스프링몸체로부터 이격되는 복합물 스프링모듈.
  15. 제 10 항에 있어서, 부착피팅부의 그리핑 요소들이 스프링모듈들에 의해 지지된 구조체의 요소가 수용되는 채널들을 한정하도록 분리 이격되는 복합물 스프링모듈.
  16. 제 10 항에 있어서, 부착피팅부들이 부착되는 요소들과 마찰되게 맞물리는 반경 헤드를 그리핑 요소들이 포함하는 복합물 스프링모듈.
  17. 제 1 항에 있어서, 부착피팅부가 요소들이 부착피팅부들에 삽입될 수 있는 상부 개구들을 가지는 복합물 스프링모듈.
  18. 제 1 항에 있어서, 부착피팅부가 요소들이 부착피팅부들에 삽입될 수 있는 측면 개구들을 가지는 복합물 스프링모듈.
  19. 프레임과 그리드를 가지는 매트리스 기초부에 사용되며, 프레임 및 이 프레임 상부에 놓여지는 그리드에 부착되도록 형성되는 복합물 스프링모듈에 있어서,
    플라스틱과 섬유를 포함하는 복합물로 구성되는 스프링몸체; 및
    스프링몸체 둘레에 성형되고, 매트리스 기초부의 프레임에 부착되도록 형성된 적어도 하나의 프레임 부착피팅부 및 이 매트리스 기초부의 그리드에 부착되도록 형성된 적어도 하나의 그리드 부착피팅부를 포함하는 부착피팅부
    를 포함하는 복합물 스프링모듈.
  20. 제 19 항에 있어서, 스프링몸체가 일반적으로 선형이며 프레임 및 그리드에 부착될 경우 프레임 및 그리드와 일반적으로 평행하게 정위되는 복합물 스프링모듈.
  21. 제 19 항에 있어서, 프레임 부착피팅부가 스프링몸체의 한 측면상에 형성되며 그리드 부착피팅부가 스프링몸체의 반대 측면상에 형성되는 복합물 스프링모듈.
  22. 제 19 항에 있어서, 부착피팅부들이 스프링몸체의 플라스틱과 다른 플라스틱으로 성형되는 복합물 스프링모듈.
  23. 제 19 항에 있어서, 부착피팅부들이 매트리스 기초부의 프레임 및 그리드와 인터로킹 맞물림되도록 형성되는 복합물 스프링모듈.
  24. 제 19 항에 있어서, 부착피팅부들이 스프링몸체에 대해 가요성인 복합물 스프링모듈.
  25. 제 19 항에 있어서, 스프링몸체가 스프링몸체의 전체 길이를 실질적으로 연장시키는 다수의 섬유들을 포함하는 복합물 스프링모듈.
  26. 제 19 항에 있어서, 스프링몸체가 스프링몸체내에서 일반적으로 랜덤하게 정위되는 다수의 섬유들을 포함하는 복합물 스프링모듈.
  27. 제 19 항에 있어서, 적어도 하나의 부착피팅부들이 가요성 힌지를 포함하는 복합물 스프링모듈.
  28. 제 19 항에 있어서, 프레임 부착피팅부가 매트리스 기초부 프레임의 프레임 요소와 로킹 맞물림되도록 형성되는 넥크와 키이를 포함하는 복합물 스프링모듈.
  29. 제 19 항에 있어서, 그리드 부착피팅부가 매트리스 기초부의 그리드와 로킹 맞물림되도록 형성된 그리핑 핑거들을 포함하는 복합물 스프링모듈.
  30. 제 25 항에 있어서, 그리핑 핑거들이 반경 헤드들을 가지는 복합물 스프링모듈.
  31. 복합물 매트리스 기초부에 있어서,
    상호 결합된 외주, 횡방향 및 종방향부재들을 지니는 기초부 프레임;
    기초부 프레임에 평행하며 이로부터 이격된 그리드; 및
    각각 섬유강화 플라스틱 몸체 및 스프링몸체 둘레에 일체로 형성된 프레임 부착피팅부와 그리드 부착피팅부를 포함하며, 각각 프레임 부착피팅부에 의해 기초부 프레임에 부착되고 각각 그리드 부착피팅부에 의해 그리드에 부착되는 다수의 복합물 스프링모듈
    을 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  32. 제 31 항에 있어서, 기초부 프레임 외주부재 및 횡방향부재가 일반적으로 평면 위치로 정위되는 복합물 매트리스 기초부.
  33. 제 26 항에 있어서, 횡방향부재의 주폭이 외주부재의 주폭과 직각인 복합물 매트리스 기초부.
  34. 제 31 항에 있어서, 프레임이 외주부재의 단부에 부착된 띠판을 더 포함하며 이 띠판의 주폭은 외주부재의 주폭과 수직으로 직각 정위되는 복합물 매트리스 기초부.
  35. 제 31 항에 있어서, 종방향부재들이 횡방향부재에 부착된 스틸부재들인 복합물 매트리스 기초부.
  36. 제 33 항에 있어서, 종방향부재들이 외주부재의 한 단부에 부착된 한 띠판으로부터 외주부재의 반대 단부에 부착된 다른 띠판으로 연장되는 복합물 매트리스 기초부.
  37. 제 31 항에 있어서, 횡방향부재가 직립위치로 정위되는 복합물 매트리스 기초부.
  38. 제 31 항에 있어서, 중심 종방향부재를 더 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  39. 제 30 항에 있어서, 종방향부재가 복합물 스프링모듈의 부착을 위해 형성된 부착점을 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  40. 제 30 항에 있어서, 각각의 스프링모듈이 스프링모듈의 전체 몸체 길이를 실질적으로 연장시키는 실질적으로 연속적인 섬유들을 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  41. 제 30 항에 있어서, 각각의 스프링모듈이 스프링몸체내에 섬유 배열을 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  42. 제 30 항에 있어서, 스프링모듈의 부착피팅부가 스프링몸체의 플라스틱물질과 다른 플라스틱물질로 형성되는 복합물 매트리스 기초부.
  43. 제 30 항에 있어서, 스프링모듈의 프레임 부착피팅부가 스프링몸체로부터 연장되는 넥크 및 키이를 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  44. 제 30 항에 있어서, 스프링모듈의 그리드 부착피팅부가 그리드를 그리핑하도록 형성된 그리핑 핑거를 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  45. 제 30 항에 있어서, 스프링모듈의 부착피팅부가 가요성 힌지를 포함하는 복합물 매트리스 기초부.
  46. 제 30 항에 있어서, 스프링모듈의 부착피팅부를 형성하는 플라스틱이 전체 스프링몸체를 실질적으로 커버하는 복합물 매트리스 기초부.
  47. 제 30 항에 있어서, 스프링모듈의 부착피팅부를 형성하는 플라스틱이 스프링몸체의 일부만을 둘러싸는 복합물 매트리스 기초부.
  48. 제 30 항에 있어서, 그리드가 복합물로 형성되는 복합물 매트리스 기초부.
  49. 다수의 스프링모듈을 지지하는 고 프로파일 매트리스 기초부 프레임에 있어서,
    평행한 두 종방향 외주부재 및 이 종방향 외주부재들 사이의 평행한 하나의 중심 종방향 프레임부재;
    하나의 외주 프레임부재로부터 다른 외주 프레임부재에 부착되어 상부로 수직하게 연장되고, 그 주폭이 외주 프레임부재의 주폭과 직각인 다수의 횡방향부재; 및
    횡방향부재의 상부에지에는 수직하게 그리고 외주부재에는 평행하게 부착된 상부부재
    를 포함하는 고 프로파일 매트리스 기초부 프레임.
  50. 제 49 항에 있어서, 상부부재가 부착점을 기초부 스프링모듈에 제공하는 고 프로파일 매트리스 기초부 프레임.
  51. 제 49 항에 있어서, 외주부재들의 단부들 사이에서 연장되며 그 주폭이 외주부재의 주폭과 수직인 띠판을 더 포함하며, 이 띠판의 하단 협소에지가 외주부재의 하단표면과 실질적으로 높이가 맞춰지는 고 프로파일 매트리스 기초부 프레임.
  52. 제 49 항에 있어서, 상부부재가 스틸로 제조되는 고 프로파일 매트리스 기초부 프레임.
  53. 제 49 항에 있어서, 띠판의 주폭이 횡방향부재의 주폭 이하인 고 프로파일 매트리스 기초부 프레임.
  54. 다수의 스프링모듈을 지지하는 저 프로파일 매트리스 기초부 프레임에 있어서,
    평행한 두 종방향 외주부재 및 이 종방향 외주부재들 사이의 평행한 하나의 중심 종방향부재;
    종방향 외주 및 중심 부재에 부착되어 상부로 수직 연장되어 부착되어, 그 주폭이 종방향 외주 및 중심 부재의 주폭과 평행한 횡방향 단부 외주 및 중간 부재; 및
    종방향 외주부재의 단부들 사이에서 연장되며, 그 주폭이 횡방향부재의 주폭과 수직이고, 그 협소 하단에지가 종방향부재의 하단표면과 높이가 맞춰지는 띠판
    을 포함하는 저 프로파일 매트리스 기초부 프레임.
  55. 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈을 제조하는 방법에 있어서,
    밀봉된 섬유들을 가지는 복합물 스프링몸체를 형성하도록 플라스틱 물질내에 다수의 섬유들을 밀봉시키는 단계;
    스프링몸체를 지지 구조체에 부착하기 위해 형성된 부착피팅부 형태의 몰드 공동들을 가지는 몰드에 복합물 스프링몸체를 삽입시키는 단계; 및
    성형가능한 물질을 몰드공동에 삽입하여 스프링몸체 둘레에 부착피팅부를 일체로 형성하는 단계
    를 포함하는 방법.
  56. 제 55 항에 있어서, 플라스틱 물질내에 섬유들을 인장으로 밀봉하는 단계를 포함하는 방법.
  57. 부착피팅부가 일체로 형성된 다수의 복합물 스프링모듈을 지지하는 프레임 및 스프링모듈에 의해 지지되는 그리드를 가지는 매트리스 기초부를 조립하는 방법에 있어서,
    프레임을 조립하는 단계;
    프레임부재에 부착피팅부를 고착시켜 스프링모듈을 프레임에 부착하는 단계; 및
    그리드부재를 스프링모듈의 부착피팅부에 삽입시켜 스프링모듈을 그리드에 부착시키는 단계
    를 포함하는 방법.
  58. 제 57 항에 있어서, 부착피팅부가 프레임부재와 맞물리도록 부착피팅부 키이를 프레임부재의 구멍에 삽입하고 프레임부재의 길이에 대해 스프링모듈을 90도 회전시키므로서 스프링모듈이 프레임에 부착되는 방법.
  59. 제 57 항에 있어서, 스프링모듈이 부착피팅부의 그리핑 핑거와의 맞물림부에 그리드부재를 삽입시키므로서 그리드에 부착되는 방법.
  60. 제 57 항에 있어서, 스프링 비율에 따라 복합물 스프링모듈을 선택하는 단계 및 선택된 스프링모듈의 스프링 비율의 결과로서 소정의 스프링 특성을 매트리스의 다른 영역들에 제공하도록 프레임에 대해 스프링모듈을 선택적으로 배열하는 단계를 더 포함하는 방법.
  61. 기초부 프레임에 의해 지지되는 스프링에 의해 지지된 매트리스 기초부 그리드의 요소로 사용되는 크로스와이어에 있어서,
    매트리스 기초부 프레임의 한 측면으로부터 반대 측면으로 횡방향으로 연장되기에 충분한 길이의 일반적으로 선형인 연장부;
    선형 연장부의 단부로부터 하향 연장되며 매트리스 기초부의 지지 프레임부재에 부착되도록 형성되는 장착피트(mounting feet)에서 종결되는 일반적으로 수직인 지지 요소; 및
    크로스와이어가 장착피트에 의해 지지되는 경우 수평면으로 연장되며, 크로스와이어에 부착되는 스프링부의 반대 측면상에 위치되도록 선형 연장부를 따라 위치되는 선형 연장부의 오프셋
    을 포함하는 크로스와이어.
  62. 매트리스 기초부의 테두리와이어용 가요성 지지체로 사용되는 복합물 테두리와이어 지지 스프링에 있어서,
    몸체에 밀봉된 섬유들을 가지는 스프링몸체;
    매트리스 기초부 프레임부재에 부착되도록 형성되는 장착 베이스;
    장착 베이스 상부로 일반적으로 수직하게 연장되는 직립부; 및
    직립 위치의 상부 원거리 단부에 있으며, 테두리와이어의 단면이 마찰되게 맞물림되는 채널을 형성하는 부착피팅부
    을 포함하는 복합물 테두리와이어용 가요성 지지체.
KR1019997009639A 1997-04-17 1998-04-16 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈 KR100644774B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US84392797A 1997-04-17 1997-04-17
US08/843,927 1997-04-17
PCT/US1998/007731 WO1998046902A1 (en) 1997-04-17 1998-04-16 Composite material spring modules with integrally formed attachment fittings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010006549A true KR20010006549A (ko) 2001-01-26
KR100644774B1 KR100644774B1 (ko) 2006-11-13

Family

ID=25291349

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1019997009639A KR100644774B1 (ko) 1997-04-17 1998-04-16 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP0975889A4 (ko)
JP (1) JP4619460B2 (ko)
KR (1) KR100644774B1 (ko)
CN (1) CN1118644C (ko)
AU (1) AU746261B2 (ko)
BR (1) BR9815184A (ko)
CA (2) CA2601276A1 (ko)
IL (1) IL132427A0 (ko)
NZ (1) NZ500728A (ko)
WO (1) WO1998046902A1 (ko)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7441758B2 (en) 2004-06-17 2008-10-28 Illinois Tool Works Inc. Load bearing surface
US9976621B2 (en) 2004-06-17 2018-05-22 Illinois Tool Works Inc. Pre-deformed thermoplastics spring and method of manufacture
DE102005054334A1 (de) * 2005-11-11 2007-05-24 Ifc Composite Gmbh Blattfeder, bestehend aus einem speziellen Faserverbundwerkstoff
CN102860689B (zh) * 2006-06-09 2016-06-08 伊利诺斯工具制品有限公司 负载支撑表面
BE1022380B1 (nl) * 2014-03-17 2016-03-18 Custom8 Nv Slaapsysteem
US11076705B2 (en) 2014-05-30 2021-08-03 Sealy Technology, Llc Spring core with integrated cushioning layer
ES2977948T3 (es) 2015-12-17 2024-09-03 Sealy Technology Llc Resorte helicoidal en espiral con respuesta de carga variable y colchones que incluyen el mismo
US10610029B2 (en) 2016-01-21 2020-04-07 Sealy Technology, Llc Coil-in-coil springs with non-linear loading responses and mattresses including the same
CN105526293B (zh) * 2016-01-25 2018-09-25 广东工业大学 基于移动支撑的频率可调复合减振器
DE102017203537B3 (de) * 2017-03-03 2018-07-26 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Herstellung einer Blattfeder, sowie Blattfeder und Radaufhängung

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2773271A (en) * 1954-11-08 1956-12-11 Englander Co Inc Furniture structure
FR1364091A (fr) * 1963-05-08 1964-06-19 Gruhier & Cie P Sommier pour lit ou analogue
US4530490A (en) * 1982-08-20 1985-07-23 Nhk Spring Co., Ltd. Fiber-reinforced plastics leaf spring
GB2191262A (en) * 1984-11-07 1987-12-09 Gkn Technology Ltd Mountings for springs
JPS61248929A (ja) * 1985-04-24 1986-11-06 Nhk Spring Co Ltd Ｆｒｐ重ね板ばね用ライナ−
JPH01160884U (ko) * 1988-04-12 1989-11-08
JPH0676732B2 (ja) * 1989-12-06 1994-09-28 未来工業株式会社 コンクリート埋設体の固定装置
US5054751A (en) * 1990-01-23 1991-10-08 The Ohio Mattress Company Licensing And Components Group Notched span for press-fit mounted springs
US5165667A (en) * 1990-08-29 1992-11-24 Hoover Group, Inc. Box spring assembly with crosswires having integral sinuous end springs
ES2027569A6 (es) * 1991-01-08 1992-06-01 Pikolin Sa Somier de ballestas realizadas con materiales compuestos.
US5165121A (en) * 1991-01-17 1992-11-24 Masco Corporation Of Indiana Fabricated faucet spout
US5165125A (en) * 1991-10-22 1992-11-24 Simmons Company Bedding system including spring having limiting membrane
US5142715A (en) * 1991-10-31 1992-09-01 Leggett & Platt, Incorporated Foundation unit with snap-fit modular springs
JPH0543578U (ja) * 1991-11-15 1993-06-11 株式会社富士通ゼネラル ヒンジバネ
US5720471A (en) * 1995-06-07 1998-02-24 The Ohio Mattress Company Licensing & Components Group Low profile composite material bedding foundation system and methods of manufacture
JPH06246774A (ja) * 1992-12-28 1994-09-06 Nhk Spring Co Ltd 端部に端部部品を有する部材とその製造方法
JPH06307474A (ja) * 1993-04-22 1994-11-01 Nhk Spring Co Ltd 端部に目玉部を有する部材
IL110057A0 (en) * 1993-07-15 1994-10-07 Serta Inc Triple beam wood frame
JPH0736720U (ja) * 1993-12-21 1995-07-11 株式会社ユニケミー サイズ調節型指輪
US5363522A (en) * 1994-03-02 1994-11-15 Hickory Springs Manufacturing Company Spring assembly and perimeter support spring therefor
US5548857A (en) * 1994-10-11 1996-08-27 L & P Property Management Company Box spring having snap-on clip for spring securement
JPH08136027A (ja) * 1994-11-14 1996-05-31 Toshiba Corp パイプ用ファン
JPH09112615A (ja) * 1995-10-19 1997-05-02 Mitsubishi Steel Mfg Co Ltd Ｆｒｐ板ばね

Also Published As

Publication number Publication date
JP2001524187A (ja) 2001-11-27
CA2601276A1 (en) 1998-10-22
CA2289285C (en) 2008-01-08
CA2289285A1 (en) 1998-10-22
IL132427A0 (en) 2001-03-19
AU6975298A (en) 1998-11-11
KR100644774B1 (ko) 2006-11-13
CN1118644C (zh) 2003-08-20
EP0975889A4 (en) 2003-07-16
BR9815184A (pt) 2001-08-28
EP0975889A1 (en) 2000-02-02
CN1252858A (zh) 2000-05-10
AU746261B2 (en) 2002-04-18
WO1998046902A1 (en) 1998-10-22
NZ500728A (en) 2001-11-30
JP4619460B2 (ja) 2011-01-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6134729A (en) High and low profile mattress foundation frames
JP3793576B2 (ja) 低プロフィール複合材料寝具基体システム
US6406009B1 (en) Flexible support structure with composite material spring modules mounted directly on frame members and related assembly equipment and methods-microtek III
KR101075321B1 (ko) 단위 열가소성 발포체 구조물
US20090302662A1 (en) Suspension seating
KR100644774B1 (ko) 부착피팅부가 일체로 형성된 복합물 스프링모듈
MXPA97009443A (en) Foundation system for beds with structural material with low configuration reinforcing agents
US6775893B2 (en) Jigs for assembly of flexible support structures
US20160120330A1 (en) Cushions including flat springs
US5927696A (en) Spring elements and articles of manufacture incorporating the same
US10342352B2 (en) Load bearing support surface
US6578213B2 (en) Stackable bedding foundation
AU2003205072B2 (en) Elevated composite material springs with attachment fittings
AU2003205072A1 (en) Elevated composite material springs with attachment fittings
MXPA03000300A (es) Modulos de muelle de material compuesto para cojines.
MXPA99009466A (en) Composite material spring modules with integrally formed attachment fittings
MXPA99002926A (es) Estructuras de pared interna de colchon entrelazadamente embragadas con el montaje de resortes internos del colchon

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
J201 Request for trial against refusal decision
AMND Amendment
B701 Decision to grant
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121106

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131023

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141023

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee